CN208353077U - 一种车载能量传输装置及一种汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种车载能量传输装置及一种汽车，包括：第一端，所述第一端包括第一发射部件、第一线圈，所述第一发射部件的一端与所述第一线圈连接，所述第一发射部件的另一端从外部接收第一直流电能；第二端，所述第二端包括第一接收部件、第二线圈，所述第一接收部件的一端与所述第二线圈连接，所述第一接收部件的另一端向外部供应第二直流电能；其中，所述第一线圈与第二线圈耦合且无物理接触；所述第一直流电能与第二直流电能的电压不相等。采用上述技术方案后，给生产与安装带来便利。

Description

一种车载能量传输装置及一种汽车

技术领域

本实用新型涉及汽车电路系统领域，尤其涉及一种车载能量传输装置及一种汽车。

背景技术

随着油耗政策的越来越严苛，到2020年，乘用车新车平均油耗要控制在5升/公里，相较于欧盟来说中国还是比较好，对于车企来说，节能减排，压力很大。而对于国内还不太成熟的纯电动汽车，虽然做不到如特斯拉版的纯电动汽车，同时插电混动就是一个比较好的过度阶段，然而对于混动来说，48V微混就是在这个政策下的首选。

然而针对于48V系统并不是仅仅完全车载的48V化，而是在这个过程中保留了原先的12V系统，在12V系统上扩展了相对应的对于负载大的用48V来驱动。在12V与48V电器系统之间通过DCDC转换器实现电压的转换。

现在的车载DCDC转换器通常使用传统的变压器，其初级线圈与次级线圈通过铁心固定在一起，生产、安装繁琐。

因此，需要改进车载直流电路，使得生产、安装效率更高。

实用新型内容

为了克服上述技术缺陷，本实用新型的目的在于提供一种车载能量传输装置及一种汽车，通过两个互相物理不接触的耦合电感线圈以及对应的驱动与接收电路，实现48V电压系统对12V电压系统的能量传输，以及两个电压系统之间电压的升降；通过调整两个耦合电感线圈的频率，形成磁共振，提高能量传输效率；通过在两个耦合电感线圈上均布设驱动与接收电路，实现能量的双向传输。

本实用新型公开了一种车载能量传输装置，包括：第一端，所述第一端包括第一发射部件、第一线圈，所述第一发射部件的一端与所述第一线圈连接，所述第一发射部件的另一端从外部接收第一直流电能；第二端，所述第二端包括第一接收部件、第二线圈，所述第一接收部件的一端与所述第二线圈连接，所述第一接收部件的另一端向外部供应第二直流电能；其中，所述第一线圈与第二线圈耦合且无物理接触；当所述第一端向所述第二端传输能量时，所述第一发射部件将所述第一直流电能转化为第一交流电能，通过耦合的所述第一线圈与第二线圈将所述第一交流电能传输至所述第一接收部件，所述第一接收部件将所述第一交流电能转化为所述第二直流电能；所述第一直流电能与第二直流电能的电压不相等。

优选地，所述第一端还包括第二接收部件，所述第二接收部件的一端与所述第一线圈连接，所述第二接收部件的另一端向外部供应第三直流电能；所述第二端还包括第二发射部件，所述第二发射部件的一端与所述第二线圈连接，所述第二发射部件的另一端从外部接收第四直流电能；其中，当所述第一端向所述第二端传输能量时，所述第一发射部件与第一接收部件处于工作状态，所述第二发射部件与第二接收部件处于非工作状态；当所述第二端向所述第一端传输能量时，所述第一发射部件与第一接收部件处于非工作状态，所述第二发射部件与第二接收部件处于工作状态，所述第二发射部件将所述第四直流电能转化为第二交流电能，通过耦合的所述第一线圈与第二线圈将所述第二交流电能传输至所述第二接收部件，所述第二接收部件将所述第二交流电能转化为所述第三直流电能。

优选地，所述第一线圈与第二线圈具有相同的固有频率，通过磁共振实现所述第一线圈与第二线圈的耦合。

优选地，所述第一线圈与第二线圈均为板状线圈。

优选地，所述第一线圈与第二线圈平行相对设置。

优选地，所述第一直流电能、第二直流电能的电压值为12v、24v、36v、48v中任意不同的两种。

优选地，所述第三直流电能、第四直流电能的电压值为12v、24v、36v、48v中任意不同的两种。

本实用新型还公开了一种汽车，包括上述的车载能量传输装置。

采用了上述技术方案后，与现有技术相比，具有以下有益效果：

1.通过两个互相物理不接触的耦合电感线圈以及对应的驱动与接收电路，实现48V电压系统对12V电压系统的能量传输，以及两个电压系统之间电压的升降，因为两个线圈之间相互隔离，从而带来生产、安装上的便利性；

2.通过调整两个耦合电感线圈的频率，形成磁共振，提高能量传输效率；

3.通过在两个耦合电感线圈上均布设驱动与接收电路，实现能量的双向传输。

附图说明

图1为符合本实用新型的实施例一中的车载能量传输装置的示意图；

图2为符合本实用新型的实施例二中的车载能量传输装置的示意图。

附图标记：100-第一端、110-第一发射部件、120-第一线圈、130-第二接收部件、200-第二端、210-第一接收部件、220-第二线圈、230-第二发射部件。

具体实施方式

以下结合附图与具体实施例进一步阐述本实用新型的优点。

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本公开使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本公开。在本公开和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本公开可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本公开范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本实用新型的说明，其本身并没有特定的意义。因此，“模块”与“部件”可以混合地使用。

实施例一

参阅图1，公布了一种车载能量传输装置，包括：

–第一端100

第一端100包括第一发射部件110、第一线圈120，第一发射部件110的一端与第一线圈120连接，第一发射部件110的另一端从外部接收第一直流电能。

–第二端200

第二端200包括第一接收部件210、第二线圈220，第一接收部件210的一端与第二线圈220连接，第一接收部件210的另一端向外部供应第二直流电能。

第一线圈120与第二线圈220耦合且无物理接触；当第一端100向第二端200传输能量时，第一发射部件110将第一直流电能转化为第一交流电能，通过耦合的第一线圈120与第二线圈220将第一交流电能传输至第一接收部件210，第一接收部件210将第一交流电能转化为第二直流电能；第一直流电能与第二直流电能的电压不相等。第一直流电能、第二直流电能的电压值为12v、24v、36v、48v中任意不同的两种。

相比于传统的变压器结构，本实施例中的第一端100与第二端200完全隔离开来，第一线圈120与第二线圈220之间保持一定距离，电能通过磁场能这一中介实现了无线传输，省略了传统变压器中铁心，进一步将DCDC装置模块化，从而在安装、生产、检修、维护等各个环节都带来了便利。

实施例二

在实施例一的基础上，进一步地有实施例二。

参阅图2，第一端100还包括第二接收部件130，第二接收部件130的一端与第一线圈120连接，第二接收部件130的另一端向外部供应第三直流电能；第二端200还包括第二发射部件230，第二发射部件230的一端与第二线圈220连接，第二发射部件230的另一端从外部接收第四直流电能。

当第一端100向第二端200传输能量时，第一发射部件110与第一接收部件210处于工作状态，第二发射部件230与第二接收部件130处于非工作状态；当第二端200向第一端100传输能量时，第一发射部件110与第一接收部件210处于非工作状态，第二发射部件230与第二接收部件130处于工作状态，第二发射部件230将第四直流电能转化为第二交流电能，通过耦合的第一线圈120与第二线圈220将第二交流电能传输至第二接收部件130，第二接收部件130将第二交流电能转化为第三直流电能。第三直流电能、第四直流电能的电压值为12v、24v、36v、48v中任意不同的两种。

通过在第一端100、第二端200同时安装接收部件与发射部件，实现了电能的双向传输，这样做的好处在于，在任一端的电能不足时，都可经由另一端做电能补充，从而实现两端电能的互为补充，大大增加了整个汽车电力系统的稳定性。

进一步地，第一线圈120与第二线圈220具有相同的固有频率，通过磁共振实现第一线圈120与第二线圈220的耦合。第一线圈120与第二线圈220均为板状线圈。第一线圈120与第二线圈220平行相对设置。在省略了铁心这一导磁装置后，两个耦合线圈之间的耦合程度会降低，漏感会增加，也就时整个电磁传输能量的效率会降低。为此，通过将第一线圈120、第二线圈220设计为相同谐振频率，在工作时，二者实现共振，利用共振电路来提高能量传输的效率。借助此技术方案，在实现物理隔离效果的同时，变压器的能量传输效率也很高。

本实施例还公布了一种汽车，包括上述的车载能量传输装置。

应当注意的是，本实用新型的实施例有较佳的实施性，且并非对本实用新型作任何形式的限制，任何熟悉该领域的技术人员可能利用上述揭示的技术内容变更或修饰为等同的有效实施例，但凡未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何修改或等同变化及修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种车载能量传输装置，其特征在于，包括：

第一端，所述第一端包括第一发射部件、第一线圈，所述第一发射部件的一端与所述第一线圈连接，所述第一发射部件的另一端从外部接收第一直流电能；

第二端，所述第二端包括第一接收部件、第二线圈，所述第一接收部件的一端与所述第二线圈连接，所述第一接收部件的另一端向外部供应第二直流电能；

其中，

所述第一线圈与第二线圈耦合且无物理接触；

当所述第一端向所述第二端传输能量时，所述第一发射部件将所述第一直流电能转化为第一交流电能，通过耦合的所述第一线圈与第二线圈将所述第一交流电能传输至所述第一接收部件，所述第一接收部件将所述第一交流电能转化为所述第二直流电能；

所述第一直流电能与第二直流电能的电压不相等。

2.如权利要求1所述的车载能量传输装置，其特征在于，

所述第一端还包括第二接收部件，所述第二接收部件的一端与所述第一线圈连接，所述第二接收部件的另一端向外部供应第三直流电能；

所述第二端还包括第二发射部件，所述第二发射部件的一端与所述第二线圈连接，所述第二发射部件的另一端从外部接收第四直流电能；

其中，

当所述第一端向所述第二端传输能量时，所述第一发射部件与第一接收部件处于工作状态，所述第二发射部件与第二接收部件处于非工作状态；

当所述第二端向所述第一端传输能量时，所述第一发射部件与第一接收部件处于非工作状态，所述第二发射部件与第二接收部件处于工作状态，所述第二发射部件将所述第四直流电能转化为第二交流电能，通过耦合的所述第一线圈与第二线圈将所述第二交流电能传输至所述第二接收部件，所述第二接收部件将所述第二交流电能转化为所述第三直流电能。

3.如权利要求1或2所述的车载能量传输装置，其特征在于，

所述第一线圈与第二线圈具有相同的固有频率，通过磁共振实现所述第一线圈与第二线圈的耦合。

4.如权利要求3所述的车载能量传输装置，其特征在于，

所述第一线圈与第二线圈均为板状线圈。

5.如权利要求4所述的车载能量传输装置，其特征在于，

所述第一线圈与第二线圈平行相对设置。

6.如权利要求1、2、4或5所述的车载能量传输装置，其特征在于，

所述第一直流电能、第二直流电能的电压值为12V、24V、36V、48V中任意不同的两种。

7.如权利要求2所述的车载能量传输装置，其特征在于，

所述第三直流电能、第四直流电能的电压值为12V、24V、36V、48V中任意不同的两种。

8.一种汽车，其特征在于，包括如权利要求1、2、4或5中所述的车载能量传输装置。